發(fā)布時間：2021-06-17 14:26

　　水和能量是人類賴以生存的物質(zhì),目前地球上淡水資源的儲量以及能源的儲備正在不斷減少,加之環(huán)境污染導(dǎo)致可利用的淡水資源減少以及大多能源的不能再生性,水資源和能源的短缺問題成為全人類面對的重大難題。在實際工業(yè)生產(chǎn)中,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的耗水量較大,且系統(tǒng)中水泵的耗能占工業(yè)生產(chǎn)總耗能的比重很大,因此對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行研究和優(yōu)化對節(jié)約水資源和能量資源具有重要意義。本文以S公司年產(chǎn)40萬噸苯酚丙酮項目精餾工藝中的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為課題研究背景,借助流程模擬軟件Aspen Plus,利用水力學(xué)模型和水夾點(diǎn)技術(shù)對該循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行分析優(yōu)化。本文所做的研究內(nèi)容如下:首先對S公司的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場勘查和數(shù)據(jù)采集,結(jié)構(gòu)化再現(xiàn)了該系統(tǒng)的布置方式。對系統(tǒng)中的泵網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬分析,發(fā)現(xiàn)原系統(tǒng)運(yùn)行的泵網(wǎng)絡(luò)不僅能夠滿足最大壓頭所需要的揚(yáng)程,甚至高于最大壓頭,此時系統(tǒng)中壓頭較小的冷卻器必須關(guān)小出口節(jié)流閥的開度,增大了管路的局部阻力。對泵網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行水力學(xué)分析,優(yōu)化了該循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的主泵網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)節(jié)電33.7%。對冷卻器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行水夾點(diǎn)分析優(yōu)化時,用“溫度”替代水夾點(diǎn)分析法中的“濃度”,構(gòu)造了出口溫度限制條件下的極限復(fù)合曲... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文6(a)夾點(diǎn)的形成(b)溫度限制圖1-3夾點(diǎn)的形成以及確定不同情況下的冷卻水最小流率[13]Figure1-3.Formationofpinchpointanddeterminationofminimumflowrateofcoolingwaterunderdifferentconditions[13](a)Formationofpinchpoints(b)Temperaturerestriction循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中利用GCC曲線構(gòu)造總復(fù)合曲線研究用水系統(tǒng)時，首先需要確定冷卻水的溫度-焓值區(qū)間，總復(fù)合曲線圖上新鮮水的進(jìn)口溫度由該系統(tǒng)冷卻水的供應(yīng)溫度加上半個夾點(diǎn)溫差確定，倘若在總復(fù)合曲線上的縱坐標(biāo)投影上存在該點(diǎn)的值，即為冷卻水的進(jìn)口溫度，在進(jìn)口溫度以下必須使用冷卻劑進(jìn)行冷卻這部分熱流股；若總復(fù)合曲線上不存在該值，則使得總復(fù)合曲線上最小冷公用工程右端與冷卻水線進(jìn)口點(diǎn)在橫坐標(biāo)上的投影重合來確定冷卻水的進(jìn)口溫度，如圖1-4所示。圖1-4總復(fù)合曲線確定最小冷卻水流率[14]Figure1-4.Totalcompoundcurvetodetermineminimumcoolingwaterflowrate[14]確定了供水線的進(jìn)口溫度，供水線的熱負(fù)荷為其在橫坐標(biāo)上的投影，從而確定供水線的出口溫度，在總復(fù)合曲線以下的供水線滿足系統(tǒng)對冷卻水的冷卻要求，此時供水線的斜率即為冷卻水的熱容流率，冷卻水的流率最小時供水線的斜率應(yīng)該盡可能大，因此當(dāng)供水線與總復(fù)合曲線的某點(diǎn)重合時可得到該最小冷卻

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文6(a)夾點(diǎn)的形成(b)溫度限制圖1-3夾點(diǎn)的形成以及確定不同情況下的冷卻水最小流率[13]Figure1-3.Formationofpinchpointanddeterminationofminimumflowrateofcoolingwaterunderdifferentconditions[13](a)Formationofpinchpoints(b)Temperaturerestriction循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中利用GCC曲線構(gòu)造總復(fù)合曲線研究用水系統(tǒng)時，首先需要確定冷卻水的溫度-焓值區(qū)間，總復(fù)合曲線圖上新鮮水的進(jìn)口溫度由該系統(tǒng)冷卻水的供應(yīng)溫度加上半個夾點(diǎn)溫差確定，倘若在總復(fù)合曲線上的縱坐標(biāo)投影上存在該點(diǎn)的值，即為冷卻水的進(jìn)口溫度，在進(jìn)口溫度以下必須使用冷卻劑進(jìn)行冷卻這部分熱流股；若總復(fù)合曲線上不存在該值，則使得總復(fù)合曲線上最小冷公用工程右端與冷卻水線進(jìn)口點(diǎn)在橫坐標(biāo)上的投影重合來確定冷卻水的進(jìn)口溫度，如圖1-4所示。圖1-4總復(fù)合曲線確定最小冷卻水流率[14]Figure1-4.Totalcompoundcurvetodetermineminimumcoolingwaterflowrate[14]確定了供水線的進(jìn)口溫度，供水線的熱負(fù)荷為其在橫坐標(biāo)上的投影，從而確定供水線的出口溫度，在總復(fù)合曲線以下的供水線滿足系統(tǒng)對冷卻水的冷卻要求，此時供水線的斜率即為冷卻水的熱容流率，冷卻水的流率最小時供水線的斜率應(yīng)該盡可能大，因此當(dāng)供水線與總復(fù)合曲線的某點(diǎn)重合時可得到該最小冷卻

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新時代煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)及發(fā)展方向思考[J]. 趙平.  中國煤炭地質(zhì). 2018(04)
[2]離心泵網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能設(shè)計與操作優(yōu)化:綜述與展望[J]. 祝鈴鈺,施佳琪,鄭成霖,陳曦.  高�；瘜W(xué)工程學(xué)報. 2017(06)
[3]對于循環(huán)水系統(tǒng)的大小泵匹配問題的研究[J]. 陳福利,王彧斐,馮霄.  計算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2017(10)
[4]考慮再生循環(huán)的多雜質(zhì)用水網(wǎng)絡(luò)全局優(yōu)化[J]. 陳曉露,常承林,王彧斐,馮霄.  化工進(jìn)展. 2017(06)
[5]帶有輔泵的循環(huán)水系統(tǒng)研究[J]. 陳福利,王彧斐,馮霄.  計算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2017(03)
[6]考慮溫度約束的單雜質(zhì)水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[J]. 李瑞臻,馮霄,王彧斐.  化工學(xué)報. 2015(07)
[7]化工流程模擬技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李睿,胡翔.  化工進(jìn)展. 2014(S1)
[8]基于數(shù)學(xué)規(guī)劃法的循環(huán)冷卻水網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化[J]. 馮霄,雷哲,沈人杰.  華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(01)
[9]循環(huán)冷卻水最小流率目標(biāo)值的確定[J]. 雷哲,馮霄.  化工學(xué)報. 2011(04)
[10]水夾點(diǎn)分析與數(shù)學(xué)規(guī)劃法相結(jié)合的廢水處理網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計[J]. 李英,周集體,姚平經(jīng).  大連理工大學(xué)學(xué)報. 2010(01)

碩士論文
[1]離心泵網(wǎng)絡(luò)節(jié)能操作與改造優(yōu)化[D]. 施佳琪.浙江工業(yè)大學(xué) 2018
[2]正丁醇—異丁醇—水體系分離技術(shù)的研究[D]. 林凱強(qiáng).青島科技大學(xué) 2018
[3]分布式廢水處理網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計[D]. 關(guān)今韜.大連交通大學(xué) 2014
[4]基于水夾點(diǎn)技術(shù)的工業(yè)用水優(yōu)化方法研究[D]. 孟立紅.中國環(huán)境科學(xué)研究院 2012
[5]基于ASPENPLUS的常減壓裝置過程模擬與換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[D]. 張程.中國石油大學(xué) 2011



本文編號：3235368